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1、第3讲蛋白质和核酸考纲要求1.蛋白质、核酸的结构和功能()。2.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。考点一蛋白质的结构、功能及相关计算1组成蛋白质的氨基酸及其种类巧记“8种”必需氨基酸甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。2蛋白质的合成及其结构、功能多样性(1)二肽的形成过程过程a：脱水缩合，物质b：二肽，结构c：肽键。H2O中H来源于氨基和羧基；O来源于羧基。(2)蛋白质的结构层次氨基酸多肽蛋白质特别提醒蛋白质的盐析、变性和水解盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属
2、盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。3蛋白质分子多样性的原因(1)氨基酸：种类不同；数目成百上千；排列顺序千变万化。(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。4蛋白质的功能(连线)1判断有关氨基酸的叙述(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸()(2)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合()(3)脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽()(4)组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一个
3、羧基(COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上()2判断有关蛋白质的叙述(1)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能()(2)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化()(3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质()(4)蛋白质是生物体主要的能源物质()(5)所有的蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的生理功能()图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；图乙中的分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，图丙为酶、激素、抗体、载体蛋白与蛋白质、脂质的关系概念图。请分析：(1)图甲中a的元素一定有哪些？可能还会有哪些？提示一定有C、H、O、N，可能
4、还会有S等。(2)真核细胞中进行图甲中过程的场所有哪些？提示内质网、高尔基体。(3)图甲中b、c内容是什么？请写出b、c的通式。提示b、c依次为“氨基酸”“肽键”；b的结构通式为；c的结构通式为CONH。(4)图乙中分别体现了蛋白质怎样的功能？提示催化功能、运输功能、免疫功能。(5)请写出图丙中af对应的物质依次为脂质、激素、抗体(或载体蛋白)、蛋白质、载体蛋白(或抗体)、酶。1有关蛋白质结构的计算规律(1)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量1n1n1na18(n1)mnmnmna18(nm)特别
5、提醒计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(SS)时，要再减去2(两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na18(nm)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：碳原子数氨基酸的分子数2R基上的碳原子数。氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱
6、去的水分子数2。氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。氮原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数。由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。2利用“排列组合”解答多肽种类的计算题多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助右面的示意图(代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)。(1)若每种氨基酸数目不限，可形成肽类化合物的种类有204种(
7、即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2、3、4号也是如此，即20202020204种)。(2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有(20191817)种即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择，即(20191817)种。命题点一组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断1下面是三种化合物的结构简式，下列有关三种化合物的叙述，错误的是()A三种化合物可以用一个结构通式表示B三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同答案B解析三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用
8、氨基酸的结构通式表示，A正确；图中三种氨基酸共同点应为至少都含有一个氨基、一个羧基，B错误；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中无肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是1、1、1，D正确。2下列四种化合物中，哪种是构成蛋白质的氨基酸()ACH3CH2COOHBRCH2NH2CD答案D解析组成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，故D项正确。科学思维“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸命题点二蛋白质分子结构与功能的分析3哺乳动物的催产素具
9、有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是()A两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同答案D解析分析题中激素的结构简式可知，激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的，故为六肽环，A错误；氨基酸脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自氨基和羧基，B错误；肽链中游离氨基的数目与构成肽链的氨基酸R基上的氨基数目有关，C错误；分析题中激素的结构简式可知，两种激素间有2个氨基酸
10、种类不同，故这两种激素的生理功能不同是由这2个氨基酸种类不同导致的，D正确。4(2018全国，1)下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是()A浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C蛋白质结合Mg2形成的血红蛋白参与O2运输D细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分答案C解析浆细胞产生的抗体能与相应的抗原(如病毒抗原)发生特异性结合，A项正确；肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等参与肌肉收缩的过程，B项正确；Fe2参与构成血红蛋白，血红蛋白具有运输O2的功能，C项错误；细胞核中染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA，D项正确。生命观念蛋白质的结构与功能的“一、二
11、、三、四、五”命题点三蛋白质的相关计算与分析5(2018临汾模拟)如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是()A该分子中含有198个肽键B这200个氨基酸中至少有200个氨基C合成该蛋白质时相对分子质量减少了3 582D该蛋白质中至少含有3个NH2答案C解析分析题图可知，该蛋白质分子由两条肽链组成，且两条链之间的R基上的氨基和羧基脱水缩合形成了一个肽键，则该分子中含有199个肽键，A错误；这200个氨基酸中至少有201个氨基，B错误；合成该蛋白质时脱去了199个水分子，相对分子质量减少了181993 582，C正确；该蛋白质中至少有2个游离的氨基，D错误。6某50肽中有丙
12、氨酸(R基为CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是()A该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子B若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列C若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4分子H2OD新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基答案C解析据图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，则有8分子水参与，故该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子，A正确；得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故将这5个氨基酸
13、缩合成5肽，可有5种不同的氨基酸序列，B正确；若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，需要形成3个肽键，脱去3分子水，C错误；每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基，D正确。7现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有()A9种，9种 B6种，3种C18种，6种 D27种，6种答案D解析足量的3种氨基酸构成的三肽有3327种。对于包含3种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“”来分析，即第一个位置的氨基酸有3种情况，第二个位置只能从另2种氨基酸中任选1种氨基酸，第三个位置只能安放剩
14、余的1种氨基酸，即3216种。考点二核酸的组成、结构与功能1核酸的结构层次2DNA和RNA的组成成分比较(1)相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。(2)不同成分易混辨析ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析3核酸的功能与分布(1)(2)4生物大分子以碳链为骨架生物大分子(多聚体)基本单位(单体)多糖单糖蛋白质氨基酸核酸核苷酸归纳总结(1)同种生物不同细胞中DNA一般相同，由于基因的选择性表达，mRNA不完全相同，蛋白质种类和含量也不完全相同。(2)核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸、蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。(3)RNA作为遗传物质的前提是生物体内不存在DNA。当RNA作为遗传物质时，由于RNA单链结构不稳定，容易发生突变。生物体内的少数RNA具有催化功能。1判断关于核酸的叙述(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接()(2)DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同()(3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键()(4)与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖()(5)细胞中RNA的合成过程不会在细胞核外发生()
